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Modèle Multimodal Régional rhônalpin de déplacements
de voyageursJournée d’échanges sur la modélisation
multimodale
Champs-sur-Marne, 31-05-2018
Aurélie Bousquet – Cerema Centre-EstLionel Collombier – SNCF
Réseaux
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Plan de la présentation
1. Gouvernance et organisation mises en place
2. Principes de modélisation
3. Domaine de pertinence du modèle
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1. Gouvernance et organisation mises en place
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Organisation mise en place pour l’élaboration
MMRModèle Multimodal Régional
EDR (2012-2015)Enquête Déplacements Régionale
SubventionMaîtrise d’ouvrage
Partenariat scientifique et technique
EPD (2015)Enquête de Préférences Déclarées
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Planning de l’ensemble des opérationsÉtude exploratoire :
benchmark
des enquêtes régionaleset des modèles régionaux
Juillet 2010
Janvier à Septembre 2012Préparation EDR Septembre 2012 à Avril
2015
Terrain EDR
Mai 2015 à fin 2016Analyses EDR
Étude exploratoire MMR / EPDDe début 2013 à mi-2015
De mi-2015 à mi-2018Élaboration MMR
De mi-2018 à fin 2018Tests MMR
Terrain EPDDébut 2015
Terrain enquêtes « photos »De début 2010 à 2013
Collecte données MMR (offre, comptages…)De 2014 à 2016
Thèse sur le choix modalDe 2014 à 2017
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Spécifications du modèle
Construire un outil d’aide à la décision pour := la
planification des services de transports ferroviaires et
routiers ;= la planification des projets d'infrastructures
routières et ferroviaires ;= l'évaluation des impacts des
mesures de décongestion des axes routiers en faveur des
transports collectifs ;= les démarches de planification des
transports et d'aménagement durable des territoires ;
… avec une analyse centrée sur les réseaux de transport à portée
départementale ou régionale, … en s’appuyant sur les données de
l’EDR, des enquêtes photos et d’une enquête de préférences
déclarées. => un modèle à 4 étapes désagrégé à l’échelle
régionale implémenté sous Cube.
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Organisation mise en place pour la gestion
Objectif global : garder un modèle unique et une cohérence des
études réalisées à partir du modèle ;= Charte d’utilisation en
cours d’écriture :
– Définition des composantes du modèle (Structure, Base de
données, etc.) ;– Précision du domaine de pertinence du
modèle ;– Précision des documents de référence accompagnant le
modèle ;– Conditions d’utilisation des scénarios de référence
et de la base de données du modèle ;– Conseils pour
l’utilisation du modèle et précautions pour l’interprétation des
sorties ;– Modalités de partage des résultats d’études et de
capitalisation des modifications apportées au modèle.
Co-propriété du modèle entre Etat (DREAL), Région, Cerema
(signataires d’une convention de gestion) ;Définition de deux
types d’utilisateurs := Utilisateur ponctuel : autorisé à
utiliser le modèle pour une étude spécifique ;= Utilisateur à
long terme : autorisé à utiliser le modèle pour une période
déterminée et autant
d’études qu’il le souhaite.
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2. Principes de modélisation
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Périmètre
Flux modélisés
Périmètre interne : modèle de demande désagrégé= Ex-région
Rhône-Alpes ;
Extensions : modèle de demande agrégé simplifié :=
Mâcon,= Genève,= Martigny,= Clermont-Ferrand,= Vichy,= Le
Puy-en-Velay,= Avignon.
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Zonage
Principes généraux à respecter := Zones de tirage de
l’EDR ;= Limites départementales ;= Périmètres de modèles
d’agglomérations ;= Respect des coupures physiques
(relief,
cours d’eau) ;= Zones de chalandise théoriques (temps
VP
de 20 min) et réelles (communes se rabattant sur la gare dans
l’enquête-photo) ;
= Une gare par zone maxi ;= Regroupement des zones peu
peuplées
(moins de 1000 hab) ;= Redécoupage des communes des
gares
identifiées comme « Grands pôles d’échanges » ou
« Pôles de rabattement » par la Région.
Résultats := Quelques exceptions pour trouver des
compromis entre ces règles. = Zonage majoritairement compatible
avec le
découpage en IRIS 2011 (redécoupage d’IRIS pour permettre
de séparer les gares) ;
Macro-zonages utilisés pour le calage= 77 zones de tirage de
l’EDR ;= Zonage D21 utilisé pour caler la distribution.
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Zonage
857 zones dans le périmètre := 793 zones internes= 44 zones
dans les
extensions en France= 20 zones en Suisse
59 injecteurs de trafics externes.
Flux internes aux zones = 50 %
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PériodesCalage sur un jour ouvrable de base d’hiver de 2014, 4
périodes horaires distinguées :
= PPM (7-9h) : période de pointe du matin (18 %)= PCJ
(9-16h) : période creuse de la journée
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
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Nombre de déplacements en cours (en milliers)
Heure
Déplacements en cours par type de mode de transport
Modes actifs Transports en commun Véhicules particuliers
PPM PPSPCJPCN PCN
= PPS (16-19h) : période de pointe du soir (29 %)= PCN
(19-7h) : période creuse de la nuit
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Modes de transports
Choix a posteriori dans lachaîne de modélisation=> pas
d’influence sur le choixmodal du passage d’un typed’offre à un
autre.
Modes actifs
Marche à pied Vélo
Véhicule particulier
Conducteur Passager
Transports en commun
Urbains Interurbains
Car Fer
GL TER
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Réseau routier
Basé sur Route500 de l’IGN, enrichi ;Pour la Suisse :
réseau du modèle de Genève ;Courbes débit-vitesse BPR2.
Indice de pression sur le stationnement à 4 niveaux :=
Etabli « à dire d’expert » en fonction :
– Du tarif, – Du volume de l’offre,
= Intégré au choix de mode et au choix de destination, pas dans
les connecteurs :
– Associé à un malus d’inconfort ajouté au tarif du
stationnement ;
– Sensibilité différente selon le motif.
+ de 300 m : VP à 30 km/h
→ 300 m : Marche à 4 km/h
Longueur du connecteur en m
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Réseaux de transport collectif
+ de 600 lignes~ 45 réseaux
Uniquement les lignes régulières (pas de transport scolaire, de
TAD, de lignes touristiques), internes ou en échange avec RA
Réseau fer exhaustif (121 lignes)
Réseaux cars interurbains simplifiés(SNCF, Région et
Départements, 309 lignes)● Un arrêt par zone et par ligne ou groupe
de lignes ;● Reconstitution de 90 % des voyages et des
veh.km
par réseau.
Réseaux urbains simplifiés (178 lignes)● Réseaux ayant au moins
50 000 voyages/an (28) ;● Conservation de tous les modes
lourds (métro, tram) ;● Un arrêt par zone et par ligne ou
groupe de lignes ;● Conservation des lignes desservant un
arrêt interurbain,
s’il reste au moins deux arrêts suite aux simplifications●
Reconstitution de 75 % des voyages par réseau.
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Réseaux de transport collectif
Simplification des lignes, des arrêts, puis des
missions := Conservation des lignes par achalandage
décroissant ;= Suppression des lignes internes aux
zones ;= Simplification des arrêts ;= Moyenne de tous
les temps de parcours
des missions regroupées suite à la simplification des arrêts
(regroupement à l’intérieur de la même ligne uniquement).
1
2
3
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Motifs et structure de modélisation interne
Regroupement des 36 motifs de l’EDR en 9 motifs ;
Prise en compte des variations de l’offre au cours de la journée
par une pondération des niveaux de service par motif et par
période.
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Modèle de génération
Modèle classique d’émissions/attractions des zones :
régression linéaire= Exemple pour le motif travail
– Utilisation de l’emploi occupé par des Rhônalpins ;–
Ratio supposé constant en projection.
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Modèle de génération
Génération des boucles de déplacements= Construction d’une
« population synthétique » à
partir des données détaillées du recensement de l’INSEE,
caractérisée par : composition du ménage, niveau de
motorisation, statut, âge, sexe, quotité de travail, densité de la
zone de résidence ;
= Simplification des boucles de l’EDR ;= Définition de 38
profils (+1 pour « autres ») de
mobilité correspondant aux boucles simplifiées réalisées dans
une journée et représentant 80 % des déplacements dans
l’EDR ;
= Algorithme CHAID de segmentation de la population en 61
groupes de mobilité ayant des comportements similaires en termes de
boucles simplifiées.
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Modèle de générationApplication du modèle : principe de
« piochage » aléatoire des individus donneurs de l’EDR
pour attribution de leur comportement à un individu de la
population synthétique ;
Avantages de cette méthode : = Pas de calage ;= Permet
de produire des données désagrégées (à l’individu) sur lesquelles
on peut appliquer des modèles
désagrégés de choix de destination et de choix de mode, sans
biais d’agrégation (variables socio-démo disponibles par
individu) ;
= Permet de prendre en compte plus de variables
socio-démographiques que la plupart des autres méthodes :–
Variables les plus explicatives des profils de mobilité ;–
Variables que l’on souhaite introduire ensuite dans les modèles de
choix de destination/choix de mode ;– Variable le plus
susceptibles d’évoluer dans le futur, pour rendre compte de
l’évolution des structures socio-
démographiques (vieillissement, diminution de la taille des
ménages, généralisation de l’accès à la voiture des femmes âgées,
démotorisation des jeunes…).
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Modèle de choix de destination et de mode
Modèle de choix discrets := Pas d’échantillonnage des
alternatives (puissance de calcul des
machines actuelles suffisante) ;= Modèle de type
« LOGIT hiérarchique »
– Variables explicatives : = Caractéristique de l’OD et des
niveaux de service : distance, temps, pression de
stationnement, confort, prix, fréquence, nombre de
correspondances, régularité ; = Motif à la destination ;=
Caractéristiques zonales : densité, présence d’un arrêt de
bus, d’un mode lourd ;= Caractéristiques individuelles :
sexe, motorisation.
– Calibrages successifs := Choix car/train et TER/GL ;
= Choix de mode / de destination.
– Application conjointe mode/destination.
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Autres flux internes
Traitement des « extensions » par un modèle agrégé
simplifié := Sur la base de l’ENTD, des données
« domicile-travail » et « domicile-études »
du
recensement de l’INSEE ;= Modèle gravitaire (agrégé) pour
la distribution ;= Hypothèses de répartition modale
simplifiées.
Flux PL internes à Rhône-Alpes := Base SITRAM commune à
commune, recalage et correction prévus sur les enquêtes OD
routières.
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Flux externes (échange et transit)
Flux PL externes : = Désagrégation de la base SITRAM de
département à département => de Zone d’Emploi à Zone
d’Emploi, proportionnellement à l’emploi industriel des zones
concernées ;
= Base Eurostat de région à région.
Flux VL externes : = A partir du modèle national
MODEV ;
Points d’injection du trafic : = 58 points correspondant à
des
infrastructures codées dans MODEV ;
Flux longue distance utilisant le TER en Rhône-Alpes :=
Obtenus à partir de données Région sur le
pourcentage de correspondances impliquant une liaison
TER-TGV :
= Sur 3 gares : Lyon Part-Dieu, Valence TGV et
Chambéry.
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Modèle d’affectation
Pré-affectations routières sans contrainte de capacité, à
la journée, avec une répartition a posteriori par période :=
Flux internes PL : 10 valeurs du temps
différentes (de 9 €/h à 55 €/h),= Flux des extensions, d’échange
et de
transit : une seule valeur du temps.
Affectation des flux des Rhônalpins := Affectation par
période avec contraintes
de capacité ;= Equilibre de Wardrop ;= 5 valeurs du
temps différentes (de 8 €/h
à 29 €/h).
Affectation TC : = Affectation multi-chemins basée sur
un
modèle de Kirchoff : – Une matrice TCU seuls ;– Une
matrice Car (obligatoire) + TCU ;– Une matrice Fer
(obligatoire) + Car +
TCU ;= Définition des itinéraires plausibles avec
un critère de temps non-pondéré :– limitation du nombre de
correspondances
et du temps par rapport au trajet le plus court.
= Calcul du coût généralisé de chaque itinéraire plausible et
affectation sur ces itinéraires.
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Grands principes des scénarios de référence
Scénarios d’offre := Un scénario 2030 - : coups
partis= Un scénario 2030+ : volontariste= Un scénario 2040
Pas de situation actualisée à 2017-2018 car collecte de données
lourde à mettre en place et peu d’évolutions de
l’offre ;Scénario de demande := Projection de populations
sur la base d’une prolongation de tendance linéaire 2008-2013 à
la
commune, maintien des répartitions infracommunales ;=
Correction à l’échelle des secteurs de tirage, en pyramide des âges
et en volume sur la base d’un
scénario INSEE issu du modèle Omphale ;= On suppose que
l’emploi évolue comme la population active ;= On suppose que
les effectifs dans les établissements d’enseignement évoluent comme
les classes
d’âges correspondantes.
=> Enjeu fort de partage des hypothèses avec les modèles
d’agglomération
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3. Domaine de pertinence du modèle
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Ce que le modèle permet…
Modèle pertinent pour évaluer les effets sur les fréquentations
des réseaux de transports de portée départementale et régionale de
modifications := de l’offre de transport :
– Politiques de desserte, fréquences, temps de parcours des
transports collectifs (fer ou car), matériel roulant (places
assises), ponctualité,
– Nouvelle voirie, modification de la capacité ou de la vitesse
libre d’une voirie existante, = de la demande de
déplacements :
– Modification du volume ou de la structure de la population
d’une zone, du nombre d’emplois, de places de lycée,
université…
A condition de : = vérifier que les scénarios testés
respectent une cohérence entre les emplois, les effectifs
scolaires et la population prévus ;= vérifier la
compatibilité de la finesse du zonage avec le projet à tester (pas
de modélisation
des déplacements intra-zones) ;= préférer des analyses de
différences entre scénarios que des analyses en valeurs
absolues ;= vérifier la sensibilité du modèle à ces différents
paramètre (tests en cours).
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Ce que le modèle ne permet pas…
Sur la segmentation de la population := Pas d’analyse
possible des déplacements de la seule population étudiante
– Difficulté liée à la population enquêtée qui ne prend pas en
compte les étudiants en résidence universitaire ;– Correction
des écarts observés au calage par application d’une pondération
systématique associée aux étudiants
dans la population synthétique ;
Sur l’analyse des parts modales et des charges sur les
réseaux := Pas d’analyse des charges sur les réseaux urbains
car :
– Ils sont largement simplifiés et ne représentent que le réseau
structurant se rabattant sur les gares ou les points d’arrêt
d’intérêt interurbains ;
– Ils n’ont pas fait l’objet d’un calage en charge.= Pas
d’analyse de la concurrence TGV/TER ;= Pas d’analyse de
l’effet sur le choix modal du passage d’une offre train à une offre
car avec la même
desserte et les même temps de parcours ;= Pas d’analyse des
flux internes aux agglomérations même ceux empruntant le réseau
interurbain, car :
– Mauvaise fiabilité des enquêtes-photos sur les flux
courte-distance ;– 50 % de déplacements intrazonaux, donc
non-modélisés.
=> pour ces analyses, revenir aux modèles urbains.
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Ce que le modèle ne permet pas…
Prise en compte de phénomènes d’écoulement du trafic et de
remontées de files d’attente => modèles dynamiques ;
Prise en compte des modifications de comportements (changements
de mentalités, etc.) ou de ruptures fortes dans les politiques
d’aménagement ou de mobilité ;
Prise en compte de l’évolution du coût des carburants ;
Prise en compte de l’induction de trafic pure ;
Prise en compte de l’évolution du PIB sur les flux
internes ;
Modélisation de l’interaction transports-urbanisme => modèles
LUTI.
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Merci de votre attention !
Contacts :
Région
Auvergne-Rhô[email protected]
DREAL
Auvergne-Rhô[email protected]
Cerema Centre-Est : Pierre-Antoine
[email protected]
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]
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